способ микробиологической очистки нефтяных шламов и загрязненного нефтепродуктами грунта (варианты). Микробиологическая очистка нефти


препарат для микробиологической очистки нефтяных шламов и загрязненного нефтепродуктами грунта - патент РФ 2317162

Изобретение относится к микробиологической очистке земель при разливе нефти и нефтепродуктов, в том числе нефтяных шламов. Препарат содержит: сорбент "Эколан", минеральные удобрения, воду, нефтеокисляющие микроорганизмы: штамм Rhodococcus erythropolis ВКМ Ас-2271 D и/или Rhodococcus erythropolis ВКМ Ас-2017 Д в концентрации не менее 109 кл/г препарата. Изобретение позволяет осуществлять дешевую высокоэффективную микробиологическую очистку in situ нефтяных шламов и загрязненных нефтепродуктами грунтов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

(56) (продолжение):

среде (обзор). - Прикладная биохимия и микробиология, 1996, том. 32, №6, 579-585. Philip Morgan and Robert J.Watkinson, Microbiological methods for the cleanup of soil and ground water contaminated with halogenated organic compounds, FEMS Microbiology Reviews, 63, 1989, 277-300.

Рисунки к патенту РФ 2317162

Изобретение относится к микробиологической очистке земель при разливе нефти и нефтепродуктов, в том числе нефтяных шламов.

Загрязнение нефтью и нефтепродуктами окружающей среды является актуальной экологической проблемой современного мира. Добыча, транспортировка, переработка и хранение углеводородов неизбежно влечет утечки значительных количеств токсичного поллютанта во внешнюю среду и его накопления. Решение данной проблемы включает использование метаболического потенциала нефтеокисляющих микроорганизмов. Иммобилизация как способ качественной и количественной модификации свойств биологического агента широко используется в практике. Иммобилизованные клетки нефтеокисляющих микроорганизмов более устойчивы, обладают повышенной выживаемостью при неблагоприятных условиях, проявляют большую метаболическую активность при создании должных условий. В частности, использование адсорбента - носителя клеток нефтеокисляющих микроорганизмов в составе препаратов, применяемых при очистке, позволяет увеличить эффективность и расширить область применения микробиологического метода ликвидации углеводородных загрязнений. Комбинация сорбционного и микробиологического методов очистки, основанная на подборе носителя - сорбента, а также условий иммобилизации клеток микроорганизмов - деструкторов нефти, является основой препарата, разработанного в рамках данного изобретения.

Известен сорбент для очистки природных вод и почвы от нефтяных загрязнений "Москат" (патент RU 2143947, МПК В09С 1/10), содержащий алюмосиликатный носитель - термообработанные перлит или вермикулит, микроорганизм Rhodococcus sp. 30, а также аммиачную селитру и суперфосфат.

Известен биопрепарат "Авалон" для очистки объектов окружающей среды от нефти и нефтепродуктов (патент RU 2181701, МПК В09С 1/10). Биопрепарат содержит пористый носитель - вспененные метафосфаты переменного состава и штаммы нефтеокисляющих микроорганизмов, иммобилизованные в поры носителя и подобранные по типу загрязнения.

Недостатком двух вышеупомянутых биопрепаратов является использование неорганического носителя клеток, химический состав которого определяет невозможность биологического разложения при очистке объектов нефтезагрязнения. Внесенный в почву или грунт носитель становится, таким образом, источником вторичного загрязнения.

Более перспективными являются препараты, в состав которых входят носители на основе природных органических материалов.

Известен биопрепарат для очистки воды, почвы от нефти и нефтепродуктов "Лессорб - био" (патент RU 2193533, МПК В09С 1/10), включающий аэробные нефтеокисляющие бактерии, воду и органический субстрат, в качестве которого использован сорбент "Лессорб", представляющий собой продукт обработки растительного материала, например торфа.

Недостатком данного биопрепарата является нерентабельность его получения в регионах, удаленных от мест расположения залежей торфа, - естественного источника сырья для производства носителя клеток.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является биопрепарат для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов (патент RU 2191753, МПК В09С 1/10), включающий аэробные нефтеокисляющие бактерии, тиомочевину, сахарозу и органический субстрат - сорбент "Фежел", представляющий собой целлюлозный носитель, покрытый слоем сорбирующего вещества.

Применение прототипа in situ ограничено очисткой нефтезагрязненных воды и почвы. Для очистки нефтезагрязненного грунта обработка ведется с использованием дорогостоящей биофлотации в реакторе. Кроме того, прототип не применяется для очистки нефтешламов, т.е. его применение ограничено.

Задачей настоящего изобретения является разработка дешевого препарата, обеспечивающего высокоэффективную микробиологическую очистку нефтяных шламов и загрязненного нефтепродуктами грунта in situ.

Поставленная задача решается с помощью бактериального препарата, включающего носитель клеток, клетки нефтеокисляющих микроорганизмов и минеральное удобрение, причем в качестве носителя клеток использован сорбент "Эколан" (ТУ 2164-001-55959238-01), представляющий собой продукт термообработки древесных опилок, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сорбент "Эколан" - 97-90%;

минеральные удобрения - 0,2-1,6%;

вода - остальное.

нефтеокисляющие микроорганизмы - не менее 109 кл/г препарата.

В качестве нефтеокисляющих микроорганизмов препарат содержит подобранные согласно условиям его применения микроорганизмы Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271 или/и Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017, депонированные во Всероссийской коллекции микроорганизмов. Непатогенность штаммов доказана в остром опыте на белых мышах. Данные микроорганизмы являются высокоактивными деструкторами различных нефтепродуктов в широком диапазоне температур. Они способны к деградации входящих в состав нефтяных шламов тяжелых нефтепродуктов, недоступных для большинства нефтеокисляющих микроорганизмов. Количество жизнеспособных микроорганизмов достаточно для эффективного применения препарата. Отличительным признаком от прототипа является применение сорбента "Эколан". Все используемые нефтеокисляющие микроорганизмы обладают способностью к адгезии на сорбент "Эколан". Эффективность препарата обусловлена входящими в его состав штаммами и использованием нового носителя - сорбента "Эколан", взятых в указанном соотношении. Для обеспечения микроорганизмов биогенными элементами на начальных стадиях очистки заявляемым препаратом использовали минеральные удобрения (аммофос или диаммофоску или нитрофоску или нитроаммофоску). Все перечисленные удобрения могут использоваться входящими в биопрепарат микроорганизмами для наращивания биомассы. Расход биопрепарата - не менее 1 кг на тонну очищаемого грунта. Для очистки в качестве биопрепарата могут быть использованы биопрепараты с микроорганизмами Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271 или Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017, или взятые в соотношении 1:1 соответственно.

На фиг.1 представлено уменьшение концентрации нефтепродуктов в нефтезагрязненном грунте при микробиологической очистке с использованием препарата на основе штамма Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271. На фиг.2 - уменьшение концентрации нефтепродуктов в нефтезагрязненном грунте при микробиологической очистке с использованием препарата на основе двух штаммов - Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271 и Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017, содержащего 0,2 мас.% минеральных удобрений. На фиг.3 представлено уменьшение концентрации нефтепродуктов в нефтезагрязненном грунте при микробиологической очистке с использованием препарата на основе двух штаммов - Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271 и Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017, содержащего 1,6 мас.% минеральных удобрений. На фиг.4 показано уменьшение концентрации нефтепродуктов в нефтешламе с грунтом в результате обработки препаратом на основе двух штаммов - Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271 и Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017, содержащего 0,2 мас.% минеральных удобрений.

Пример 1. Получение препарата. Биомассу клеток каждого микроорганизма - Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271 и Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017 выращивали отдельно глубинным культивированием на жидкой минеральной среде с дизельным топливом при контроле и соблюдении оптимальных параметров культивирования. В 5 л концентрированной до 10 г/л асв суспензии клеток нефтеокисляющих микроорганизмов вносили минеральное удобрение аммофос в концентрации 0,2% и смешивали с 1 кг сухого сорбента "Эколан". Дополнительно вносили хлорид алюминия трехвалентного 12-водный в концентрации 0,6327 г/литр для обеспечения адгезии большего количества клеток на носителе.

Или, в относительных единицах измерения (мас.%), исходные компоненты были взяты в следующем соотношении:

сорбент "Эколан" - 97%;

минеральное удобрение аммофос - 0,2%;

хлорид алюминия трехвалентного 12-водный - 0,013%;

вода - остальное.

По истечении одного часа иммобилизации каждую смесь отбрасывали на сито (металлическая сетка с диаметром отверстий 1 мм). Влажные сорбенты размещали тонким слоем на полиэтиленовой пленке и сушили при нормальных условиях до воздушно-сухого состояния. Полученные сухие препараты содержат более 109 кл/г нефтеокисляющих микроорганизмов и готовы к использованию для очистки грунтов, загрязненных нефтепродуктами и нефтяных шламов.

Пример 2. Получение препарата. Нефтеокисляющие микроорганизмы каждого из штаммов выращивали, как описано в примере 1. Затем в концентрированную до 10 г/л асв суспензию клеток вносили минеральное удобрение аммофос в концентрации 1,6% - для обеспечения микроорганизмов биогенными элементами на начальных стадиях очистки, а также хлорид алюминия трехвалентного 12-водный в концентрации 1,23 г/л для обеспечения адгезии большего количества клеток на носителе. Концентрированную суспензию смешивали с сорбентом «Эколан» в соотношении 5:1 по массе, перемешивали, инкубировали 1 ч и отбрасывали на сито с диаметром отверстий 1 мм.

Или, в относительных единицах измерения (мас.%), исходные компоненты были взяты в соотношении:

сорбент "Эколан" - 90%;

минеральное удобрение аммофос - 1,6%;

хлорид алюминия трехвалентного 12-водный - 0,025%;

вода - остальное.

Влажные сорбенты сушили до влажности менее 10% и использовали для очистки нефтяных шламов и грунтов, загрязненных нефтепродуктами.

Пример 3. В 1 т загрязненного нефтепродуктами грунта, размещенного на бетонной поверхности слоем 0,3 м, вносили 1 кг препарата, приготовленного в примере 1. В качестве нефтеокисляющего микроорганизма использовали Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271. Перемешивали, грунт увлажняли до 60% от предельной влагоемкости, вносили аммофос в количестве 500 г. Очищаемый грунт регулярно (1 раз в 2 недели) перемешивали, влажность и концентрацию биогенных элементов измеряли и поддерживали на начальном уровне. Измеряли концентрацию остаточных нефтепродуктов по истечении полутора и трех месяцев эксперимента. Результаты испытаний приведены на фиг.1. За 3 месяца эксперимента концентрация нефтепродуктов при обработке препаратом снизилась с 23,7 до 4,71 г/кг, степень очистки составила 80,1%.

Пример 4. В мае 2005 г. на бетонированных площадках было размещено 11 т нефтезагрязненного грунта с территории ЗАО КНПЗ "КЭН". В грунт вносили препарат, состоящий из приготовленных в примере 1 препаратов с нефтеокисляющими микроорганизмами Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271 и Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017, взятых в соотношении 1:1, из расчета 1 кг/т грунта. Перемешивали, поддерживали влажность на уровне 60% от предельной влагоемкости, при обработках вносили удобрение из ряда - аммофос, нитроаммофоска, диаммофоска - из расчета 100 г/т загрязненного грунта. Обработки удобрениями, увлажнение, рыхление проводили 3 раза в месяц. Снижение концентрации нефтепродуктов в нефтезагрязненном грунте показано на фиг.2. Конечная концентрация нефтепродуктов не превышала 2,00 г/кг, в то время как на необработанном участке концентрация оставалась равной 37 г/кг. Таким образом, в результате обработки эффективность очистки за 2,5 месяца составила более 94%. Эффективность предлагаемого препарата при очистке нефтезагрязненного грунта оказалась не менее чем у прототипа и при этом не требовала обработки очищаемой массы во флотационной установке, что удешевляло процесс биоремедиации.

Пример 5. В сентябре 2005 г. на бетонированных площадках было размещено 14 т нефтезагрязненного грунта с территории ЗАО КНПЗ "КЭН". В грунт вносили препарат, состоящий из приготовленных в примере 2 препаратов с нефтеокисляющими микроорганизмами Rhodococcus erythropolis ВКМ Ac-2271 и Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017, взятых в соотношении 1:1, из расчета 1 кг/т грунта. Перемешивали, поддерживали влажность на уровне 60% от предельной влагоемкости, при каждой обработке вносили удобрение из ряда - аммофос, нитроаммофоска, диаммофоска - из расчета 100 г/т загрязненного грунта. Обработки удобрениями, увлажнение, рыхление проводили 3 раза в месяц. Снижение концентрации нефтепродуктов в нефтезагрязненном грунте показано на фиг.3. Конечная концентрация нефтепродуктов в грунте составила 2,97 г/кг. Таким образом, эффективность очистки составила 89%.

Пример 6. Испытания препарата проводили с марта по сентябрь 2005 г. на базе ООО "Экобио". На бетонированной площадке были размещены нефтешламы в смеси с грунтом. В 8 т нефтешлама внесли препарат, состоящий из приготовленных в примере 1 препаратов с нефтеокисляющими микроорганизмами Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271 и Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017, взятых в соотношении 1:1, из расчета 1 кг/т грунта, а также аммофос из расчета 500 г/т, проводили увлажнение и перемешивание. Обработки аммофосом, увлажнение и рыхление повторяли 3 раза в месяц. На фиг.4 показано уменьшение концентрации нефтепродуктов в очищаемом грунте. В результате обработки препаратом концентрация нефтепродуктов снизилась с 318,6 до 47,3 г/кг, что показывает возможность и эффективность использования препарата для очистки нефтяных шламов.

Пример 7. В 2 стакана на 400 мл вносили по 200 г смеси нефтешлама с грунтом, при содержании нефтепродуктов 98 г/кг, в один добавили 0,2 г препарата, приготовленного в примере 1 с нефтеокисляющим микроорганизмом Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271. Во второй стакан нефтеокисляющие микроорганизмы не вносили. В оба стакана вносили воду до 60% полной влагоемкости и аммофос в количестве 0,1 г. Очищаемый грунт регулярно перемешивали, влажность и концентрацию биогенных элементов измеряли и поддерживали на начальном уровне. После 6 месяцев очистки степень деструкции углеводородов при их начальной концентрации 98 г/кг составила 55%. В стакане, куда нефтеокисляющие микроорганизмы не вносили, снижение концентрации не превышало 3%.

Применение препарата согласно изобретению позволяет осуществлять дешевую высокоэффективную микробиологическую очистку in situ нефтяных шламов и загрязненных нефтепродуктами грунтов, образующихся как в результате аварийных разливов, так и в результате производственной деятельности нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Препарат для микробиологической очистки нефтяных шламов и загрязненных нефтепродуктами грунтов, включающий носитель клеток, клетки нефтеокисляющих микроорганизмов и минеральное удобрение, отличающийся тем, что в качестве носителя использован сорбент "Эколан", представляющий собой продукт термообработки древесных опилок, а в качестве нефтеокисляющих микроорганизмов взяты Rhodococcus erythropolis ВКМ Ас-2271 D и/или Rhodococcus erythropolis ВКМ Ас-2017 Д, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сорбент "Эколан" 90-97%
минеральные удобрения 0,2-1,6%
вода остальное
нефтеокисляющие микроорганизмыне менее 10 9 кл/г препарата

2. Препарат по п.1, отличающийся тем, что нефтеокисляющие микроорганизмы взяты в соотношении 1:1.

www.freepatent.ru

Способ микробиологической очистки нефтяных шламов и загрязненного нефтепродуктами грунта (варианты)

Изобретение относится к области экологии, в частности к способам очистки объектов окружающей среды, загрязненных нефтью и нефтепродуктами с использованием нефтеокисляющих микроорганизмов, вносимых в объект очистки в иммобилизованном на носитель виде. Изобретение включает отбор гидрофобных нефтеокисляющих микроорганизмов, наработку их биомассы, иммобилизацию ее на сорбент "Эколан" в соотношении 5:1 по массе при рН≤7, добавку минеральных удобрений в концентрации 2-16 г/л в присутствии солей алюминия в течение не менее 1 часа. Внесение иммобилизованной на сорбенте биомассы в очищаемый нефтезагрязненный грунт или нефтешлам в соотношении 1:1000 по массе соответственно при регулярном перемешивании, поддержании влажности 60% от предельной влагоемкости и внесение минеральных удобрений. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки нефтезагрязненного грунта и нефтяного шламма от углеводородных загрязнений. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

 

Изобретение относится к области экологии, в частности к способам очистки объектов окружающей среды, загрязненных нефтью и нефтепродуктами с использованием нефтеокисляющих микроорганизмов, вносимых в объект очистки в иммобилизованном на носитель виде.

Загрязнение нефтью и нефтепродуктами окружающей среды является актуальной экологической проблемой современного мира. Решение данной проблемы включает использование метаболического потенциала нефтеокисляющих микроорганизмов. Иммобилизация как способ качественной и количественной модификации свойств биологического агента используется в практике, являясь одновременно предметом микробиологических исследований. Использование закрепленных на носителе нефтеокисляющих микроорганизмов позволяет расширить область применения микробиологического метода ликвидации углеводородных загрязнений. Комбинация сорбционного и микробиологического методов очистки, основанная на подборе носителя-сорбента и условий иммобилизации клеток наиболее активных микроорганизмов - деструкторов нефти, является основой способа, разработанного в рамках данного изобретения.

Известен способ очистки почвы от нефти и нефтепродуктов (патент RU 2128703, МПК В09С 1/10), включающий обработку почвы раствором, содержащим микроорганизмы, предварительно выделенные из взятой с места загрязнения почвы, раздельно наработанные в ферментерах до достижения максимальной концентрации клеток и смешанные в соотношении, соответствующем соотношению изолятов в отобранной с места загрязнения пробе.

Недостатком данного способа является недостаточная его эффективность из-за внесения микроорганизмов-деструкторов в объект очистки в виде суспензий клеток вследствие меньшей устойчивости свободных клеток во внешней среде по сравнению с иммобилизованными на носителе.

Известен способ обработки нефтяного шлама (патент RU 2198747, МПК В09С 1/10), включающий смешивание нефтешлама с чистой почвой и древесными опилками в соотношении 1:2:1, а также внесения микроорганизмов Bacillus sp. ВНИИСХМ 132 и белкового биостимулятора "Биотрин".

Данный способ обработки недостаточно эффективен, так как вносимые в виде суспензии микроорганизмы лишены защитного действия иммобилизации, в частности могут вымываться из очищаемого шлама, поскольку использование большого количества опилок говорит о том, что способность микроорганизма к адгезии на опилках неизвестна.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ очистки почвы от нефти и нефтепродуктов (патент RU 2041172, МПК C02F 3/34), включающий введение в почву бактериальной культуры, а именно природного штамма Mycobacterium sp. ВНИИСХМ 375А в виде суспензии либо иммобилизованного на стерильном органическом субстрате-носителе, например торфе, в смеси с минеральным удобрением.

Недостатком данного способа является нерентабельность его применения в регионах, где стоимость используемого в качестве носителя торфа высока. Кроме того, неизвестна эффективность данного способа при очистке нефтяных шламов и ликвидации загрязнений грунтов нефтепродуктами, содержащими высокомолекулярные биологически устойчивые углеводороды. Использование бактериальной культуры Mycobacterium ВНИИСХМ 375А менее эффективно, поскольку исключает применение аборигенной нефтеокисляющей микрофлоры, природно-адаптированной к условиям нефтезагрязненного объекта.

Задачей настоящего изобретения является разработка доступного эффективного способа очистки нефтезагрязненного грунта и нефтяного шлама.

Для решения поставленной задачи из объекта загрязнения проводят выделение аборигенных нефтеокисляющих микроорганизмов с использованием общепринятых методов (С.Б.Петрикевич, Е.Н.Кобзев, А.Н.Шкидченко Оценка углеводородокисляющие активности микроорганизмов // Микробиология, 2003. - №1. - С.25-30) либо используют коллекционные штаммы нефтеокисляющих микроорганизмов. Проводят отбор изолятов нефтеокисляющих микроорганизмов с помощью экспресс-методов: определения показателя гидрофобности клеток и морфотипа колоний на плотной питательной среде. В результате отбора находят микроорганизм с наибольшим показателем гидрофобности клеток. Если обладающий наибольшим показателем гидрофобности микроорганизм имеет S- или М-морфотип колоний, то его используют для иммобилизации.

Если обладающие наибольшим показателем гидрофобности штаммы имеют R-морфотип колоний, то их проверяют на способность к деструкции высокомолекулярных углеводородов на жидкой минеральной среде. Для этого микроорганизм культивируют на жидкой минеральной среде (Практикум по микробиологии. / Под ред. Н.С.Егорова. М., 1976. 307 с.), где в качестве источника углерода и энергии используют мазут, а степень деструкции последнего определяют количественно (Сборник методик и инструктивных материалов по определению вредных веществ для контроля источников загрязнения окружающей среды. Часть 5. Методики по определению концентрации загрязняющих веществ в природных и сточных водах // Краснодар. - 1996. - c.128). Степень деструкции мазута измеряют также для одного микроорганизма с S- или М-типом колоний, обладающим наибольшим показателем гидрофобности клеток среди всех микроорганизмов с S- или М-типом колоний. Микроорганизмы R-типа используют для иммобилизации, если они деградируют мазут в большей степени, чем выбранный из S- или М-типа, обладающий наибольшим показателем гидрофобности. В случае меньшей деструкции мазута штаммом R-типа по сравнению с выбранным штаммом S- или М-типа используют последний.

Нефтеокисляющие микроорганизмы получают глубинным культивированием. Проводят адсорбционную иммобилизацию биомассы нефтеокисляющих микроорганизмов при ее концентрации не менее 10 г/л асв на сорбент "Эколан" (ТУ 2164-001-55959238-01), при соотношении сорбент:биомасса не менее 1:5 по массе, в следующих экспериментально подобранных условиях, обеспечивающих адсорбцию наибольшего количества биомассы:

- рН не выше 7,0;

- среда иммобилизации - водный раствор минерального удобрения (аммофос, или диаммофоска, или нитрофоска, или нитроаммофоска) с концентрацией 2-16 г/л;

- присутствие в водном растворе минерального удобрения поливалентных катионов алюминия в концентрации не более 100 мг/л.

Смешивают биомассу и сорбент в соотношении 5:1 по массе соответственно в обычном смесителе для сыпучих материалов с вращающимся корпусом типа бетономешалки в течение не менее 1 часа. Отделение сорбента с иммобилизованными клетками от остатков биомассы проводят с помощью сита с диаметром отверстий не более 1 мм. Диаметр подобран с учетом гранулометрического состава сорбента "Эколан". Остатки биомассы повторно используют для иммобилизации. Влажный сорбент с иммобилизованной биомассой сушат на воздухе до воздушно-сухого состояния (содержание влаги не более чем в исходном сорбенте "Эколан"). В результате в высушенном сорбенте содержится не менее 109 кл/г нефтеокисляющих микроорганизмов.

Нефтезагрязненный грунт или нефтешлам размещают слоем, толщина которого не препятствует перемешиванию имеющимися техническими средствами. При необходимости, нефтешлам разбавляют чистым грунтом.

Биомассу нефтеокисляющих микроорганизмов на сорбенте вносят в нефтешлам или загрязненный нефтепродуктами грунт из расчета не менее 1 кг сухого сорбента с иммобилизованными клетками (концентрация клеток не менее 109 КОЕ/г носителя) на тонну очищаемого нефтезагрязненного субстрата. Очищаемый грунт или нефтешлам регулярно перемешивают, поддерживают влажность очищаемого субстрата на уровне 60% от предельной влагоемкости, вносят минеральные удобрения в необходимых количествах.

На фиг.1 представлены показатели гидрофобности клеток выборки нефтеокисляющих микроорганизмов, в которой проводился отбор, описываемый в примере 1. На фиг.2 показано уменьшение концентрации нефтепродуктов в нефтезагрязненном грунте согласно предлагаемому способу микробиологической очистки. На фиг.3 представлены показатели гидрофобности клеток выборки нефтеокисляющих микроорганизмов, в которой проводился отбор, описываемый в примере 2.

В ходе исследований, проведенных на модельной выборке штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов кафедры генетики и микробиологии КубГУ, было обнаружено, что иммобилизация биомассы бактериальных клеток к сорбенту нефти "Эколан" прямо пропорциональна показателю гидрофобности. Поэтому для иммобилизации на сорбент следует использовать штаммы с наибольшей гидрофобностью, определенной по модифицированной методике Розенберга (Серебрякова Е.В., Дармов И.В., Медведев Н.П., Алексеев С.А., Рыбак С.И. Оценка гидрофобных свойств бактериальных клеток по адсорбции на поверхности капель хлороформа // Микробиология. - 2002. - т.71, - №2. - С.237-239). Также было выявлено, что для штаммов с М-морфотипом колоний углеводородокисляющая активность прямо пропорциональна показателю гидрофобности клеток. Для штаммов с S-морфотипом такая деструкционная активность не зависит от показателя гидрофобности. У высокогидрофобных же R-штаммов может наблюдаться обратная зависимость величин гидрофобности и деструкции тяжелых фракций нефти, следовательно, обладающие высоким показателем гидрофобности штаммы с R-морфотипом колоний необходимо проверять на эффективность деградации нефтепродуктов.

Аналогично, был осуществлен отбор аборигенных нефтеокисляющих микроорганизмов, используемых при очистке. Были определены оптимальные условия нанесения биомассы нефтеокисляющих микроорганизмов на носитель-сорбент нефти "Эколан".

Была проведена иммобилизация биомассы клеток отобранного нефтеокисляющего микроорганизма на "Эколан" при различных условиях, влияющих на этот процесс. Для этого были приготовлены 15 колб на 100 мл, в каждую внесли по 50 мл биомассы клеток штамма Rhodococcus erythropolis F1, поместили по 10 г сорбента "Эколан", перемешали и инкубировали, причем в каждой колбе были созданы разные сочетания факторов - концентрации катионов алюминия (внесенного в составе сульфата алюминия трехвалентного 18-водного Al2(SO4)3*18Н2О при соответствующем перерасчете на массу соли), рН и длительности культивирования. Во всех колбах измерили количество адгезированных на сорбенте клеток (табл.1).

Таблица 1
Адгезия клеток Rhodococcus erythropolis F1 (BKM Ac-2271) на сорбенте "Эколан" при различных условиях
номер опытаусловия иммобилизацииадгезия клеток, %
pH (-lg[H+])Al3+, мг/лвремя, ч
12345
16,7014,8524,0034,77
25,402,71,0024,70
38,002,71,009,29
45,4027,001,0049,25
58,0027,001,0029,21
65,402,747,0043,17
78,002,747,0012,19
85,4027,0047,0022,96
98,0027,0047,0020,21
105,4039,151,0064,98
115,4051,31,0069,40
125,4063,451,0069,91
135,4075,61,0069,35
145,4087,751,0070,54
155,4099,91,0069,90

Наибольшая адгезия для Rhodococcus erythropolis F1 на "Эколан" происходила при концентрациях Al3+ не более 99,9 мг/л, при кислых значениях рН и длительности контакта клеток и сорбента не менее 1 часа (колбы №10-15). Адгезия достигает максимальных значений 69-70% при концентрациях алюминия более 39,15 мг/л.

Как показали результаты апробации и предварительного моделирования в лабораторных условиях, а также анализ литературы, предлагаемый способ очистки нефтяных шламов и загрязненного нефтепродуктами грунта основан на следующих отличиях и преимуществах:

- при использовании сорбента "Эколан" в качестве носителя клеток оправдано использование микроорганизмов с гидрофобной клеточной стенкой, поскольку поверхность сорбента гидрофобна после карбонизации древесины при термообработке;

- гидрофобность клеток обеспечивает начальные стадии их взаимодействия с окисляемым нефтепродуктом, в то же время она определяет негативное воздействие некоторых углеводородных фракций на микроорганизмы, что проявляется в различиях зависимости деструкционной активности от показателя гидрофобности клеток для бактерий с R-, S- и М-морфотипом колоний на плотной питательной среде;

- при значениях рН≤7 происходит частичная компенсация отрицательного заряда поверхности носителя и микробных клеток, в результате чего уменьшается их электростатическое отталкивание при адсорбции микроорганизмов;

- присутствие поливалентных катионов алюминия ускоряет начальные стадии адсорбции клеток за счет образования катионных мостиков между отрицательно заряженными группировками на поверхностях носителя и клетки. Также катионы участвуют в экранировании отрицательно заряженных группировок взаимодействующих поверхностей. В результате увеличивается количество иммобилизованных на носителе клеток, достигая значения более 109 кл/г. Это позволяет использовать меньшее количество носителя для иммобилизации клеток и тем самым сделать способ микробиологической очистки более экономичным;

- раствор минерального удобрения, в котором происходит иммобилизация, служит источником биогенных элементов на начальных стадиях биодеградации поллютанта;

- при нанесении клеток на "Эколан" не используются органические добавки - сахароза и др. осмопротекторы, а также дополнительные источники питания для иммобилизованных клеток, с целью предотвращения развития грибной микрофлоры. Единственным источником углерода для микрофлоры являются сорбируемые из грунта или шлама углеводороды;

- сушка отделенного влажного сорбента позволяет удалить микрослой воды, остающийся между клеткой и поверхностью носителя, и сделать адсорбцию тем самым более прочной;

- в нефтезагрязненном грунте носитель сорбирует часть нефтепродуктов, нормализуя тем самым водный и газовый режим окружающего грунта и оптимизируя их как для интродуцированной, так и для аборигенной нефтеокисляющей микрофлоры;

- в случае высокой степени загрязнения подвижная часть нефтяного поллютанта адсорбируется и тем самым фиксируется в зоне биоремедиации, предотвращая заражение прилегающих горизонтов;

- при внесении в нефтезагрязненный песчаный грунт частицы сорбента служат центрами колонизации окружающего субстрата нефтеокисляющей микрофлорой, что было подтверждено высевами на питательные среды;

- благодаря адсорбции в частицах сорбента-носителя части нефтепродуктов-загрязнителей иммобилизованные клетки получают селективное преимущество в снабжении источником углерода и энергии;

- в связи с протективными свойствами иммобилизации в неблагоприятных условиях микробная утилизация углеводородов на частицах носителя происходит более активно, в то время как свободные клетки малоактивны.

Пример 1. Отбирали микроорганизм для иммобилизации из модельной выборки штаммов рабочей коллекции нефтеокисляющих микроорганизмов кафедры генетики и микробиологии Кубанского государственного университета. Все микроорганизмы были способны деградировать нефть. Для всех микроорганизмов определяли показатель гидрофобности клеток и морфотип колоний. Для определения показателя гидрофобности клеток 4 мл бактериальной суспензии встряхивали с 1 мл хлороформа в пробирке объемом 10 мл на орбитальной качалке при 150 об/мин, отстаивали для разделения фаз в вертикальном положении в течение 1 часа. Далее измеряли оптическую плотность бактериальной суспензии и гидрофобность клеток рассчитывали по формуле (1)

где ПГ - показатель гидрофобности (%), ОП0 - исходная оптическая плотность бактериальной суспензии (условные единицы), ОП1 - оптическая плотность бактериальной суспензии после встряхивания с хлороформом (условные единицы). Для определения морфотипа колоний нефтеокисляющие бактерии выращивали на универсальной плотной питательной среде - питательном агаре (состав (г/л): панкреатический гидролизат рыбной муки 24,0; натрий хлористый 4,0; агар микробиологический 12,0±2,0; рН 7,3±0,2; производство ГНЦПМ г.Оболенск, Россия). Среду стерильно разливали в чашки Петри, посев бактерий на ее поверхность осуществляли методом истощающего штриха. Засеянные чашки Петри инкубировали при комнатной температуре не менее 3 суток. По окончании культивирования визуально оценивали морфотип колоний каждого штамма - R либо S или М-форма. (Е.С.Милько, Н.С.Егоров. Гетерогенность популяции бактерий и процесс диссоциации, М., 1991, 144 с.).

Штаммы ранжировали по показателю гидрофобности (фиг.1). Как обладающий наибольшим показателем гидрофобности определили штамм Rhodococcus sp. J8, имевший R-тип колоний. Обладающим наибольшей гидрофобностью штаммом из числа имеющих S- или М-морфотип был определен Rhodococcus erythropolis F1 (BKM Ac-2271). Низкая деструкция мазута штаммом Rhodococcus sp. J8 по сравнению с Rhodococcus erythropolis F1 (BKM Ac-2271) (табл.2) явилась основанием для отвержения первого из упомянутых. По тем же причинам были отвержены штаммы Dietzia marts B6 и Rhodococcus sp. Z7, имеющие R-морфотип колоний. Вследствие этого для дальнейшей работы выбрали штамм Rhodococcus erythropolis F1 (BKM Ac-2271).

Таблица 2
Свойства клеток штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов из выборки 1, обладающих наибольшим показателем гидрофобности
штаммпоказатель гидрофобности клеток, %морфотип колонийдеструкция мазута, %
Rhodococcus sp. J888R28,09
Dietzia maris В641R55,42
Rhodococcus sp. Z733R57,23
Rhodococcus erythropolis F1 (BKM Ac-2271)24S/M85,02

Подготовили 5 литров биомассы нефтеокисляющего микроорганизма Rhodococcus erythropolis F1 (BKM Ac-2271), полученной путем выращивания глубинным культивированием. Биомассу подготавливали на основе водного раствора минерального удобрения - аммофоса, взятого в концентрации 2 г/л. рН раствора 5,6. Вносили хлорид алюминия трехвалентного 12-водный в концентрации 0,6327 г/литр для обеспечения адгезии большего количества клеток на носителе. Сорбент "Эколан" в количестве 1 кг и биомассу в количестве 5 литров тщательно перемешивали и инкубировали 1 час, отбрасывали на сито (металлическая сетка с диаметром отверстий 1 мм).

Влажный сорбент с иммобилизованными микроорганизмами размещали тонким слоем на полиэтиленовой пленке и сушили при нормальных условиях до воздушно-сухого состояния. После просушки 1 кг его с концентрацией клеток более 109 кл/г вносили в 1000 кг загрязненного нефтепродуктами грунта, размещенного на бетонной поверхности слоем 0,3 метра. Перемешивали, грунт увлажняли до 60% от предельной влагоемкости, вносили аммофос в количестве 500 г. Очищаемый грунт регулярно (1 раз в 2 недели) перемешивали, влажность и концентрацию биогенных элементов измеряли и поддерживали на начальном уровне. Измеряли концентрацию остаточных нефтепродуктов по истечении полутора и трех месяцев эксперимента. Результаты испытаний приведены на фиг.2. За 3 месяца эксперимента концентрация нефтепродуктов при обработке препаратом снизилась с 23,7 до 4,71 г/кг, степень очистки составила 80,1%.

Пример 2. Отбирали микроорганизм для иммобилизации из модельной выборки штаммов рабочей коллекции нефтеокисляющих микроорганизмов кафедры генетики и микробиологии Кубанского государственного университета. Все микроорганизмы были способны деградировать нефть. Для всех микроорганизмов определяли показатель гидрофобности клеток и морфотип колоний, как описано в примере 1. Штаммы ранжировали по показателю гидрофобности (фиг.3). Наибольшим показателем гидрофобности обладали штаммы, имеющие R-тип колоний - В4, J1, К10, J5. Среди S и М-штаммов наибольшим показателем гидрофобности обладал штамм К2. Наибольшая деструкция мазута среди штаммов В4, J1, К10, J5, К2 отмечена для штамма J5, имеющего R-морфотип колоний (табл.3).

Таблица 3
Свойства клеток штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов из выборки 2, обладающих наибольшим показателем гидрофобности
штаммпоказатель гидрофобности клеток, %морфотип колонийдеструкция мазута, %
В443R41,07
J138R44,99
К1036R44,55
J535R53,15
К235S/M35,11

Штамм J5 использовали для иммобилизации на "Эколане". Для этого в 5 л биомассы, приготовленной на основе водного раствора минерального удобрения - аммофоса, взятого в концентрации 2 г/л, внесли хлорид алюминия трехвалентного 12-водный в концентрации 0,6327 г/литр для обеспечения адгезии большего количества клеток на носителе. Также внесли 1 кг сорбента "Эколан", инкубировали при перемешивании в течение 1 часа. Затем сорбент отбросили на сито и сушили при нормальных условиях до воздушно-сухого состояния.

Способность к деструкции мазута нефтеокисляющим микроорганизмом J5 наряду со способностью к адгезии к сорбенту определяет возможность эффективного использования "Эколана" с иммобилизованной биомассой данного штамма в очистке аналогично примеру 1.

1 кг препарата с концентрацией клеток более 109 кл/г вносили в 1000 кг загрязненного нефтепродуктами грунта, размещенного на бетонной поверхности слоем 0,3 метра. Перемешивали, грунт увлажняли до 60% от предельной влагоемкости, вносили аммофос в количестве 500 г. Очищаемый грунт регулярно (1 раз в 2 недели) перемешивали, влажность и концентрацию биогенных элементов измеряли и поддерживали на начальном уровне. За 3 месяца эксперимента степень очистки составила 80,1%.

Пример 3. В 2 стакана на 400 мл вносили по 200 г смеси нефтешлама с грунтом при содержании нефтепродуктов 98 г/кг, в один добавили 0,2 г сорбента "Эколан" с отобранными и иммобилизованными аналогично примеру 1 в количестве более 109 кл/г сорбента нефтеокисляющими микроорганизмами Rhodococcus erythropolis F1 (BKM Ac-2271). Во второй стакан нефтеокисляющие микроорганизмы не вносили. В оба стакана вносили воду до 60% полной влагоемкости и аммофос в количестве 0,1 г. Очищаемый грунт регулярно перемешивали, влажность и концентрацию биогенных элементов измеряли и поддерживали на начальном уровне. После 6 месяцев очистки степень деструкции углеводородов при их начальной концентрации 98 г/кг составила 55%. В стакане, куда нефтеокисляющие микроорганизмы не вносили, снижение концентрации не превышало 3%.

Таким образом, показана эффективность способа микробиологической очистки загрязненного нефтью и нефтепродуктами грунта и нефтяных шламов, позволяющего расширить сферу применения микробиологического метода ликвидации углеводородных загрязнений.

Практическая апробация разработанного способа очистки проведена в ходе работ по биологической детоксикации нефтезагрязненного грунта и шламов нефтеотделительных установок на территории Краснодарского нефтеперерабатывающего завода.

Применение способа согласно изобретению позволяет осуществлять эффективную очистку нефтезагрязненного грунта и нефтяного шлама.

1. Способ очистки нефтяных шламов и загрязненного нефтепродуктами грунта, включающий внесение иммобилизованной на носитель биомассы нефтеокисляющих микроорганизмов с минеральными удобрениями, отличающийся тем, что в качестве носителя биомассы используют сорбент "Эколан", иммобилизацию биомассы, взятой в концентрации не менее 10 г/л асв, осуществляют инкубированием с сорбентом не менее 1 ч в растворе минерального удобрения, взятого в количестве 2-16 г/л, при рН не более 7,0 в присутствии поливалентных катионов алюминия, вносимых в количестве до 100 мг/л, в качестве нефтеокисляющих микроорганизмов выбирают микроорганизмы с наибольшим показателем гидрофобности клеток и определяют их морфотип колоний, если микроорганизмы имеют S- или М-тип колоний, то их используют для иммобилизации на "Эколане", сорбент с иммобилизованными нефтеокисляющими микроорганизмами вносят в очищаемый грунт или шлам в соотношении 1:1000 по массе соответственно, регулярно перемешивают, поддерживая влажность 60% от предельной влагоемкости и внося минеральные удобрения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нефтеокисляющие микроорганизмы выбирают из состава аборигенной нефтеокисляющей микрофлоры очищаемого объекта.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что нефтеокисляющие микроорганизмы выбирают из состава коллекции нефтеокисляющих микроорганизмов.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что минеральные удобрения вносят с учетом потребности нефтеокисляющих микроорганизмов в биогенных элементах.

5. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что катионы алюминия вносят в концентрации 51,3 мг/л в составе соли алюминия.

6. Способ очистки нефтяных шламов и загрязненного нефтепродуктами грунта, включающий внесение иммобилизованной на носитель биомассы нефтеокисляющих микроорганизмов с минеральными удобрениями, отличающийся тем, что в качестве носителя биомассы используют сорбент "Эколан", иммобилизацию биомассы, взятой в концентрации не менее 10 г/л асв, осуществляют инкубированием с сорбентом не менее 1 ч в растворе минерального удобрения, взятого в количестве 2-16 г/л, при рН не более 7,0 в присутствии поливалентных катионов алюминия, вносимых в количестве до 100 мг/л, в качестве нефтеокисляющих микроорганизмов выбирают микроорганизмы с наибольшим показателем гидрофобности клеток и определяют их морфотип колоний, если наибольший показатель гидрофобности клеток имеет микроорганизм с R-типом колоний, то отбирают микроорганизм S- или М-типа колоний, имеющий наибольший показатель гидрофобности клеток, микроорганизмы R-типа и выбранного S- или М-типа колоний исследуют на способность деградировать мазут, из них выбирают микроорганизм, деградирующий мазут в наибольшей степени, иммобилизуют его на "Эколан", сорбент с иммобилизованными нефтеокисляющими микроорганизмами вносят в очищаемый грунт или шлам в соотношении 1:1000 по массе соответственно, регулярно перемешивают, поддерживая влажность 60% от предельной влагоемкости и внося минеральные удобрения.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что нефтеокисляющие микроорганизмы выбирают из состава аборигенной нефтеокисляющей микрофлоры очищаемого объекта.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что нефтеокисляющие микроорганизмы выбирают из состава коллекций нефтеокисляющих микроорганизмов.

9. Способ по п.6, отличающийся тем, что минеральные удобрения вносят с учетом потребности нефтеокисляющих микроорганизмов в биогенных элементах.

10. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что катионы алюминия вносят в концентрации 51,3 мг/л в составе соли алюминия.

www.findpatent.ru

Препарат для микробиологической очистки нефтяных шламов и загрязненного нефтепродуктами грунта

Изобретение относится к микробиологической очистке земель при разливе нефти и нефтепродуктов, в том числе нефтяных шламов. Препарат содержит: сорбент "Эколан", минеральные удобрения, воду, нефтеокисляющие микроорганизмы: штамм Rhodococcus erythropolis ВКМ Ас-2271 D и/или Rhodococcus erythropolis ВКМ Ас-2017 Д в концентрации не менее 109 кл/г препарата. Изобретение позволяет осуществлять дешевую высокоэффективную микробиологическую очистку in situ нефтяных шламов и загрязненных нефтепродуктами грунтов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к микробиологической очистке земель при разливе нефти и нефтепродуктов, в том числе нефтяных шламов.

Загрязнение нефтью и нефтепродуктами окружающей среды является актуальной экологической проблемой современного мира. Добыча, транспортировка, переработка и хранение углеводородов неизбежно влечет утечки значительных количеств токсичного поллютанта во внешнюю среду и его накопления. Решение данной проблемы включает использование метаболического потенциала нефтеокисляющих микроорганизмов. Иммобилизация как способ качественной и количественной модификации свойств биологического агента широко используется в практике. Иммобилизованные клетки нефтеокисляющих микроорганизмов более устойчивы, обладают повышенной выживаемостью при неблагоприятных условиях, проявляют большую метаболическую активность при создании должных условий. В частности, использование адсорбента - носителя клеток нефтеокисляющих микроорганизмов в составе препаратов, применяемых при очистке, позволяет увеличить эффективность и расширить область применения микробиологического метода ликвидации углеводородных загрязнений. Комбинация сорбционного и микробиологического методов очистки, основанная на подборе носителя - сорбента, а также условий иммобилизации клеток микроорганизмов - деструкторов нефти, является основой препарата, разработанного в рамках данного изобретения.

Известен сорбент для очистки природных вод и почвы от нефтяных загрязнений "Москат" (патент RU 2143947, МПК В09С 1/10), содержащий алюмосиликатный носитель - термообработанные перлит или вермикулит, микроорганизм Rhodococcus sp. 30, а также аммиачную селитру и суперфосфат.

Известен биопрепарат "Авалон" для очистки объектов окружающей среды от нефти и нефтепродуктов (патент RU 2181701, МПК В09С 1/10). Биопрепарат содержит пористый носитель - вспененные метафосфаты переменного состава и штаммы нефтеокисляющих микроорганизмов, иммобилизованные в поры носителя и подобранные по типу загрязнения.

Недостатком двух вышеупомянутых биопрепаратов является использование неорганического носителя клеток, химический состав которого определяет невозможность биологического разложения при очистке объектов нефтезагрязнения. Внесенный в почву или грунт носитель становится, таким образом, источником вторичного загрязнения.

Более перспективными являются препараты, в состав которых входят носители на основе природных органических материалов.

Известен биопрепарат для очистки воды, почвы от нефти и нефтепродуктов "Лессорб - био" (патент RU 2193533, МПК В09С 1/10), включающий аэробные нефтеокисляющие бактерии, воду и органический субстрат, в качестве которого использован сорбент "Лессорб", представляющий собой продукт обработки растительного материала, например торфа.

Недостатком данного биопрепарата является нерентабельность его получения в регионах, удаленных от мест расположения залежей торфа, - естественного источника сырья для производства носителя клеток.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является биопрепарат для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов (патент RU 2191753, МПК В09С 1/10), включающий аэробные нефтеокисляющие бактерии, тиомочевину, сахарозу и органический субстрат - сорбент "Фежел", представляющий собой целлюлозный носитель, покрытый слоем сорбирующего вещества.

Применение прототипа in situ ограничено очисткой нефтезагрязненных воды и почвы. Для очистки нефтезагрязненного грунта обработка ведется с использованием дорогостоящей биофлотации в реакторе. Кроме того, прототип не применяется для очистки нефтешламов, т.е. его применение ограничено.

Задачей настоящего изобретения является разработка дешевого препарата, обеспечивающего высокоэффективную микробиологическую очистку нефтяных шламов и загрязненного нефтепродуктами грунта in situ.

Поставленная задача решается с помощью бактериального препарата, включающего носитель клеток, клетки нефтеокисляющих микроорганизмов и минеральное удобрение, причем в качестве носителя клеток использован сорбент "Эколан" (ТУ 2164-001-55959238-01), представляющий собой продукт термообработки древесных опилок, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сорбент "Эколан" - 97-90%;

минеральные удобрения - 0,2-1,6%;

вода - остальное.

нефтеокисляющие микроорганизмы - не менее 109 кл/г препарата.

В качестве нефтеокисляющих микроорганизмов препарат содержит подобранные согласно условиям его применения микроорганизмы Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271 или/и Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017, депонированные во Всероссийской коллекции микроорганизмов. Непатогенность штаммов доказана в остром опыте на белых мышах. Данные микроорганизмы являются высокоактивными деструкторами различных нефтепродуктов в широком диапазоне температур. Они способны к деградации входящих в состав нефтяных шламов тяжелых нефтепродуктов, недоступных для большинства нефтеокисляющих микроорганизмов. Количество жизнеспособных микроорганизмов достаточно для эффективного применения препарата. Отличительным признаком от прототипа является применение сорбента "Эколан". Все используемые нефтеокисляющие микроорганизмы обладают способностью к адгезии на сорбент "Эколан". Эффективность препарата обусловлена входящими в его состав штаммами и использованием нового носителя - сорбента "Эколан", взятых в указанном соотношении. Для обеспечения микроорганизмов биогенными элементами на начальных стадиях очистки заявляемым препаратом использовали минеральные удобрения (аммофос или диаммофоску или нитрофоску или нитроаммофоску). Все перечисленные удобрения могут использоваться входящими в биопрепарат микроорганизмами для наращивания биомассы. Расход биопрепарата - не менее 1 кг на тонну очищаемого грунта. Для очистки в качестве биопрепарата могут быть использованы биопрепараты с микроорганизмами Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271 или Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017, или взятые в соотношении 1:1 соответственно.

На фиг.1 представлено уменьшение концентрации нефтепродуктов в нефтезагрязненном грунте при микробиологической очистке с использованием препарата на основе штамма Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271. На фиг.2 - уменьшение концентрации нефтепродуктов в нефтезагрязненном грунте при микробиологической очистке с использованием препарата на основе двух штаммов - Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271 и Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017, содержащего 0,2 мас.% минеральных удобрений. На фиг.3 представлено уменьшение концентрации нефтепродуктов в нефтезагрязненном грунте при микробиологической очистке с использованием препарата на основе двух штаммов - Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271 и Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017, содержащего 1,6 мас.% минеральных удобрений. На фиг.4 показано уменьшение концентрации нефтепродуктов в нефтешламе с грунтом в результате обработки препаратом на основе двух штаммов - Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271 и Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017, содержащего 0,2 мас.% минеральных удобрений.

Пример 1. Получение препарата. Биомассу клеток каждого микроорганизма - Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271 и Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017 выращивали отдельно глубинным культивированием на жидкой минеральной среде с дизельным топливом при контроле и соблюдении оптимальных параметров культивирования. В 5 л концентрированной до 10 г/л асв суспензии клеток нефтеокисляющих микроорганизмов вносили минеральное удобрение аммофос в концентрации 0,2% и смешивали с 1 кг сухого сорбента "Эколан". Дополнительно вносили хлорид алюминия трехвалентного 12-водный в концентрации 0,6327 г/литр для обеспечения адгезии большего количества клеток на носителе.

Или, в относительных единицах измерения (мас.%), исходные компоненты были взяты в следующем соотношении:

сорбент "Эколан" - 97%;

минеральное удобрение аммофос - 0,2%;

хлорид алюминия трехвалентного 12-водный - 0,013%;

вода - остальное.

По истечении одного часа иммобилизации каждую смесь отбрасывали на сито (металлическая сетка с диаметром отверстий 1 мм). Влажные сорбенты размещали тонким слоем на полиэтиленовой пленке и сушили при нормальных условиях до воздушно-сухого состояния. Полученные сухие препараты содержат более 109 кл/г нефтеокисляющих микроорганизмов и готовы к использованию для очистки грунтов, загрязненных нефтепродуктами и нефтяных шламов.

Пример 2. Получение препарата. Нефтеокисляющие микроорганизмы каждого из штаммов выращивали, как описано в примере 1. Затем в концентрированную до 10 г/л асв суспензию клеток вносили минеральное удобрение аммофос в концентрации 1,6% - для обеспечения микроорганизмов биогенными элементами на начальных стадиях очистки, а также хлорид алюминия трехвалентного 12-водный в концентрации 1,23 г/л для обеспечения адгезии большего количества клеток на носителе. Концентрированную суспензию смешивали с сорбентом «Эколан» в соотношении 5:1 по массе, перемешивали, инкубировали 1 ч и отбрасывали на сито с диаметром отверстий 1 мм.

Или, в относительных единицах измерения (мас.%), исходные компоненты были взяты в соотношении:

сорбент "Эколан" - 90%;

минеральное удобрение аммофос - 1,6%;

хлорид алюминия трехвалентного 12-водный - 0,025%;

вода - остальное.

Влажные сорбенты сушили до влажности менее 10% и использовали для очистки нефтяных шламов и грунтов, загрязненных нефтепродуктами.

Пример 3. В 1 т загрязненного нефтепродуктами грунта, размещенного на бетонной поверхности слоем 0,3 м, вносили 1 кг препарата, приготовленного в примере 1. В качестве нефтеокисляющего микроорганизма использовали Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271. Перемешивали, грунт увлажняли до 60% от предельной влагоемкости, вносили аммофос в количестве 500 г. Очищаемый грунт регулярно (1 раз в 2 недели) перемешивали, влажность и концентрацию биогенных элементов измеряли и поддерживали на начальном уровне. Измеряли концентрацию остаточных нефтепродуктов по истечении полутора и трех месяцев эксперимента. Результаты испытаний приведены на фиг.1. За 3 месяца эксперимента концентрация нефтепродуктов при обработке препаратом снизилась с 23,7 до 4,71 г/кг, степень очистки составила 80,1%.

Пример 4. В мае 2005 г. на бетонированных площадках было размещено 11 т нефтезагрязненного грунта с территории ЗАО КНПЗ "КЭН". В грунт вносили препарат, состоящий из приготовленных в примере 1 препаратов с нефтеокисляющими микроорганизмами Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271 и Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017, взятых в соотношении 1:1, из расчета 1 кг/т грунта. Перемешивали, поддерживали влажность на уровне 60% от предельной влагоемкости, при обработках вносили удобрение из ряда - аммофос, нитроаммофоска, диаммофоска - из расчета 100 г/т загрязненного грунта. Обработки удобрениями, увлажнение, рыхление проводили 3 раза в месяц. Снижение концентрации нефтепродуктов в нефтезагрязненном грунте показано на фиг.2. Конечная концентрация нефтепродуктов не превышала 2,00 г/кг, в то время как на необработанном участке концентрация оставалась равной 37 г/кг. Таким образом, в результате обработки эффективность очистки за 2,5 месяца составила более 94%. Эффективность предлагаемого препарата при очистке нефтезагрязненного грунта оказалась не менее чем у прототипа и при этом не требовала обработки очищаемой массы во флотационной установке, что удешевляло процесс биоремедиации.

Пример 5. В сентябре 2005 г. на бетонированных площадках было размещено 14 т нефтезагрязненного грунта с территории ЗАО КНПЗ "КЭН". В грунт вносили препарат, состоящий из приготовленных в примере 2 препаратов с нефтеокисляющими микроорганизмами Rhodococcus erythropolis ВКМ Ac-2271 и Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017, взятых в соотношении 1:1, из расчета 1 кг/т грунта. Перемешивали, поддерживали влажность на уровне 60% от предельной влагоемкости, при каждой обработке вносили удобрение из ряда - аммофос, нитроаммофоска, диаммофоска - из расчета 100 г/т загрязненного грунта. Обработки удобрениями, увлажнение, рыхление проводили 3 раза в месяц. Снижение концентрации нефтепродуктов в нефтезагрязненном грунте показано на фиг.3. Конечная концентрация нефтепродуктов в грунте составила 2,97 г/кг. Таким образом, эффективность очистки составила 89%.

Пример 6. Испытания препарата проводили с марта по сентябрь 2005 г. на базе ООО "Экобио". На бетонированной площадке были размещены нефтешламы в смеси с грунтом. В 8 т нефтешлама внесли препарат, состоящий из приготовленных в примере 1 препаратов с нефтеокисляющими микроорганизмами Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271 и Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2017, взятых в соотношении 1:1, из расчета 1 кг/т грунта, а также аммофос из расчета 500 г/т, проводили увлажнение и перемешивание. Обработки аммофосом, увлажнение и рыхление повторяли 3 раза в месяц. На фиг.4 показано уменьшение концентрации нефтепродуктов в очищаемом грунте. В результате обработки препаратом концентрация нефтепродуктов снизилась с 318,6 до 47,3 г/кг, что показывает возможность и эффективность использования препарата для очистки нефтяных шламов.

Пример 7. В 2 стакана на 400 мл вносили по 200 г смеси нефтешлама с грунтом, при содержании нефтепродуктов 98 г/кг, в один добавили 0,2 г препарата, приготовленного в примере 1 с нефтеокисляющим микроорганизмом Rhodococcus erythropolis BKM Ac-2271. Во второй стакан нефтеокисляющие микроорганизмы не вносили. В оба стакана вносили воду до 60% полной влагоемкости и аммофос в количестве 0,1 г. Очищаемый грунт регулярно перемешивали, влажность и концентрацию биогенных элементов измеряли и поддерживали на начальном уровне. После 6 месяцев очистки степень деструкции углеводородов при их начальной концентрации 98 г/кг составила 55%. В стакане, куда нефтеокисляющие микроорганизмы не вносили, снижение концентрации не превышало 3%.

Применение препарата согласно изобретению позволяет осуществлять дешевую высокоэффективную микробиологическую очистку in situ нефтяных шламов и загрязненных нефтепродуктами грунтов, образующихся как в результате аварийных разливов, так и в результате производственной деятельности нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий.

1. Препарат для микробиологической очистки нефтяных шламов и загрязненных нефтепродуктами грунтов, включающий носитель клеток, клетки нефтеокисляющих микроорганизмов и минеральное удобрение, отличающийся тем, что в качестве носителя использован сорбент "Эколан", представляющий собой продукт термообработки древесных опилок, а в качестве нефтеокисляющих микроорганизмов взяты Rhodococcus erythropolis ВКМ Ас-2271 D и/или Rhodococcus erythropolis ВКМ Ас-2017 Д, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сорбент "Эколан"90-97%
минеральные удобрения0,2-1,6%
водаостальное
нефтеокисляющие микроорганизмыне менее 109 кл/г препарата

2. Препарат по п.1, отличающийся тем, что нефтеокисляющие микроорганизмы взяты в соотношении 1:1.

www.findpatent.ru

СПОСОБ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧИСТКИ ЕМКОСТЕЙ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Изобретение относится к способам очистки емкостей от нефти и нефтепродуктов, используемых для транспортировки и хранения нефти и нефтепродуктов, и может быть использовано для последующего образования биологических удобрений, образующихся как побочный продукт при микробиологической очистке емкостей от нефти и нефтепродуктов.

Известен способ микробиологической очистки объектов от нефтяных загрязнений (RU 2067993 от 26.01.1993), согласно которому очистка объектов от нефтяных загрязнений включает внесение биомассы сапрофитной бактериальной культуры природного штамма в очищаемый объект, в качестве природного штамма используют Acinetobacter sp.(bicoccum) B-6445, или Rhodococcus sp.S-1213, или Arthrobacter sp.S-1212, при этом соотношение расхода биомассы к нефтяным загрязнениям составляет 1:102-105 в зависимости от условий и степени загрязнения.

Недостатком данного способа является то, что для получения активной биомассы штаммы бактерий выращивают в непрерывном или периодическом режиме на жидкой минеральной среде следующего состава, г/л: Nh5h3PO4 10; К3НРO4 10; MgSO4·7h3O 0,7; ZnSO4 0,0125; FeSO4·7h3O 0,0125; MnSO4·7Н2О 0,0125; сырая нефть или н-парафины 2% (объемн.), а также то, что для наработки бактериальной биомассы требуется оборудование, применяющееся в микробиологической промышленности (производстве пекарских дрожжей, ферментных препаратов, живых вакцин и т.п.).

Известен способ очистки масляного бака (ЕР 1990105 от 12.11.2008), согласно которому система и метод для очистки нефтяных резервуаров включает: биореактор для производства бактериальных культур, содержащих биоэмульгаторы - продукты жизнедеятельности бактерий. В качестве питания бактериальных культур используются кислород воздуха, вода и источники углерода, азота и фосфаты.

Недостатком данного способа является то, что требуется специализированное производство дополнительных бактериальных культур в биореакторах, в которые необходимо дополнительно подавать воздух, азот и фосфаты для поддержания жизнедеятельности бактерий.

Данный способ очистки масляного бака наиболее близок по своей технической сущности к заявленному и принят за прототип.

Техническим результатом данного способа микробиологической очистки емкостей от нефти и нефтепродуктов является полная очистка емкостей от нефти и нефтепродуктов без образования взрывоопасных смесей газов в полости емкости с последующим образованием биологических удобрений, образующихся как побочный продукт.

Поставленная задача решается тем, что согласно заявленному способу микробиологической очистки емкостей от нефти и нефтепродуктов, включающему внесение биомассы в очищаемую емкость, причем биомасса представляет собой раствор активного ила анаэробного происхождения максимальной влажности 91%, соотношения углерод/азот/фосфор 25/1/1, pH 7÷8.5, при этом после внесения биомассы в очищаемую емкость происходит деструкция нефти и нефтепродуктов и последующее дренажирование емкости, после которого раствор активного ила представляет собой биологическое удобрение.

В емкость с остатком нефти или нефтепродуктов добавляется раствор активного ила анаэробного происхождения максимальной влажности 91%, соотношения углерод/азот/фосфор 25/1/1, pH 7÷8,5. В результате микробиологической реакции и активного симбиоза консорциума микроорганизмов, содержащихся в растворе активного ила анаэробного происхождения, происходит деструкция нефти и нефтепродуктов до углерода, азота и их соединений с водородом, которые теряют механическую связь со стенками емкости. По окончании микробиологической активности и полного перехода нефти и нефтепродуктов до углерода, азота и их соединений с водородом производится дренажирование емкости. После дренажирования раствор активного ила представляет собой биологическое удобрение, которое может быть использовано в сельском хозяйстве и на приусадебных участках.

edrid.ru

способ микробиологической очистки нефтяных шламов и загрязненного нефтепродуктами грунта (варианты) - патент РФ 2311237

Изобретение относится к области экологии, в частности к способам очистки объектов окружающей среды, загрязненных нефтью и нефтепродуктами с использованием нефтеокисляющих микроорганизмов, вносимых в объект очистки в иммобилизованном на носитель виде. Изобретение включает отбор гидрофобных нефтеокисляющих микроорганизмов, наработку их биомассы, иммобилизацию ее на сорбент "Эколан" в соотношении 5:1 по массе при рН 7, добавку минеральных удобрений в концентрации 2-16 г/л в присутствии солей алюминия в течение не менее 1 часа. Внесение иммобилизованной на сорбенте биомассы в очищаемый нефтезагрязненный грунт или нефтешлам в соотношении 1:1000 по массе соответственно при регулярном перемешивании, поддержании влажности 60% от предельной влагоемкости и внесение минеральных удобрений. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки нефтезагрязненного грунта и нефтяного шламма от углеводородных загрязнений. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

Рисунки к патенту РФ 2311237

Изобретение относится к области экологии, в частности к способам очистки объектов окружающей среды, загрязненных нефтью и нефтепродуктами с использованием нефтеокисляющих микроорганизмов, вносимых в объект очистки в иммобилизованном на носитель виде.

Загрязнение нефтью и нефтепродуктами окружающей среды является актуальной экологической проблемой современного мира. Решение данной проблемы включает использование метаболического потенциала нефтеокисляющих микроорганизмов. Иммобилизация как способ качественной и количественной модификации свойств биологического агента используется в практике, являясь одновременно предметом микробиологических исследований. Использование закрепленных на носителе нефтеокисляющих микроорганизмов позволяет расширить область применения микробиологического метода ликвидации углеводородных загрязнений. Комбинация сорбционного и микробиологического методов очистки, основанная на подборе носителя-сорбента и условий иммобилизации клеток наиболее активных микроорганизмов - деструкторов нефти, является основой способа, разработанного в рамках данного изобретения.

Известен способ очистки почвы от нефти и нефтепродуктов (патент RU 2128703, МПК В09С 1/10), включающий обработку почвы раствором, содержащим микроорганизмы, предварительно выделенные из взятой с места загрязнения почвы, раздельно наработанные в ферментерах до достижения максимальной концентрации клеток и смешанные в соотношении, соответствующем соотношению изолятов в отобранной с места загрязнения пробе.

Недостатком данного способа является недостаточная его эффективность из-за внесения микроорганизмов-деструкторов в объект очистки в виде суспензий клеток вследствие меньшей устойчивости свободных клеток во внешней среде по сравнению с иммобилизованными на носителе.

Известен способ обработки нефтяного шлама (патент RU 2198747, МПК В09С 1/10), включающий смешивание нефтешлама с чистой почвой и древесными опилками в соотношении 1:2:1, а также внесения микроорганизмов Bacillus sp. ВНИИСХМ 132 и белкового биостимулятора "Биотрин".

Данный способ обработки недостаточно эффективен, так как вносимые в виде суспензии микроорганизмы лишены защитного действия иммобилизации, в частности могут вымываться из очищаемого шлама, поскольку использование большого количества опилок говорит о том, что способность микроорганизма к адгезии на опилках неизвестна.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ очистки почвы от нефти и нефтепродуктов (патент RU 2041172, МПК C02F 3/34), включающий введение в почву бактериальной культуры, а именно природного штамма Mycobacterium sp. ВНИИСХМ 375А в виде суспензии либо иммобилизованного на стерильном органическом субстрате-носителе, например торфе, в смеси с минеральным удобрением.

Недостатком данного способа является нерентабельность его применения в регионах, где стоимость используемого в качестве носителя торфа высока. Кроме того, неизвестна эффективность данного способа при очистке нефтяных шламов и ликвидации загрязнений грунтов нефтепродуктами, содержащими высокомолекулярные биологически устойчивые углеводороды. Использование бактериальной культуры Mycobacterium ВНИИСХМ 375А менее эффективно, поскольку исключает применение аборигенной нефтеокисляющей микрофлоры, природно-адаптированной к условиям нефтезагрязненного объекта.

Задачей настоящего изобретения является разработка доступного эффективного способа очистки нефтезагрязненного грунта и нефтяного шлама.

Для решения поставленной задачи из объекта загрязнения проводят выделение аборигенных нефтеокисляющих микроорганизмов с использованием общепринятых методов (С.Б.Петрикевич, Е.Н.Кобзев, А.Н.Шкидченко Оценка углеводородокисляющие активности микроорганизмов // Микробиология, 2003. - №1. - С.25-30) либо используют коллекционные штаммы нефтеокисляющих микроорганизмов. Проводят отбор изолятов нефтеокисляющих микроорганизмов с помощью экспресс-методов: определения показателя гидрофобности клеток и морфотипа колоний на плотной питательной среде. В результате отбора находят микроорганизм с наибольшим показателем гидрофобности клеток. Если обладающий наибольшим показателем гидрофобности микроорганизм имеет S- или М-морфотип колоний, то его используют для иммобилизации.

Если обладающие наибольшим показателем гидрофобности штаммы имеют R-морфотип колоний, то их проверяют на способность к деструкции высокомолекулярных углеводородов на жидкой минеральной среде. Для этого микроорганизм культивируют на жидкой минеральной среде (Практикум по микробиологии. / Под ред. Н.С.Егорова. М., 1976. 307 с.), где в качестве источника углерода и энергии используют мазут, а степень деструкции последнего определяют количественно (Сборник методик и инструктивных материалов по определению вредных веществ для контроля источников загрязнения окружающей среды. Часть 5. Методики по определению концентрации загрязняющих веществ в природных и сточных водах // Краснодар. - 1996. - c.128). Степень деструкции мазута измеряют также для одного микроорганизма с S- или М-типом колоний, обладающим наибольшим показателем гидрофобности клеток среди всех микроорганизмов с S- или М-типом колоний. Микроорганизмы R-типа используют для иммобилизации, если они деградируют мазут в большей степени, чем выбранный из S- или М-типа, обладающий наибольшим показателем гидрофобности. В случае меньшей деструкции мазута штаммом R-типа по сравнению с выбранным штаммом S- или М-типа используют последний.

Нефтеокисляющие микроорганизмы получают глубинным культивированием. Проводят адсорбционную иммобилизацию биомассы нефтеокисляющих микроорганизмов при ее концентрации не менее 10 г/л асв на сорбент "Эколан" (ТУ 2164-001-55959238-01), при соотношении сорбент:биомасса не менее 1:5 по массе, в следующих экспериментально подобранных условиях, обеспечивающих адсорбцию наибольшего количества биомассы:

- рН не выше 7,0;

- среда иммобилизации - водный раствор минерального удобрения (аммофос, или диаммофоска, или нитрофоска, или нитроаммофоска) с концентрацией 2-16 г/л;

- присутствие в водном растворе минерального удобрения поливалентных катионов алюминия в концентрации не более 100 мг/л.

Смешивают биомассу и сорбент в соотношении 5:1 по массе соответственно в обычном смесителе для сыпучих материалов с вращающимся корпусом типа бетономешалки в течение не менее 1 часа. Отделение сорбента с иммобилизованными клетками от остатков биомассы проводят с помощью сита с диаметром отверстий не более 1 мм. Диаметр подобран с учетом гранулометрического состава сорбента "Эколан". Остатки биомассы повторно используют для иммобилизации. Влажный сорбент с иммобилизованной биомассой сушат на воздухе до воздушно-сухого состояния (содержание влаги не более чем в исходном сорбенте "Эколан"). В результате в высушенном сорбенте содержится не менее 109 кл/г нефтеокисляющих микроорганизмов.

Нефтезагрязненный грунт или нефтешлам размещают слоем, толщина которого не препятствует перемешиванию имеющимися техническими средствами. При необходимости, нефтешлам разбавляют чистым грунтом.

Биомассу нефтеокисляющих микроорганизмов на сорбенте вносят в нефтешлам или загрязненный нефтепродуктами грунт из расчета не менее 1 кг сухого сорбента с иммобилизованными клетками (концентрация клеток не менее 109 КОЕ/г носителя) на тонну очищаемого нефтезагрязненного субстрата. Очищаемый грунт или нефтешлам регулярно перемешивают, поддерживают влажность очищаемого субстрата на уровне 60% от предельной влагоемкости, вносят минеральные удобрения в необходимых количествах.

На фиг.1 представлены показатели гидрофобности клеток выборки нефтеокисляющих микроорганизмов, в которой проводился отбор, описываемый в примере 1. На фиг.2 показано уменьшение концентрации нефтепродуктов в нефтезагрязненном грунте согласно предлагаемому способу микробиологической очистки. На фиг.3 представлены показатели гидрофобности клеток выборки нефтеокисляющих микроорганизмов, в которой проводился отбор, описываемый в примере 2.

В ходе исследований, проведенных на модельной выборке штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов кафедры генетики и микробиологии КубГУ, было обнаружено, что иммобилизация биомассы бактериальных клеток к сорбенту нефти "Эколан" прямо пропорциональна показателю гидрофобности. Поэтому для иммобилизации на сорбент следует использовать штаммы с наибольшей гидрофобностью, определенной по модифицированной методике Розенберга (Серебрякова Е.В., Дармов И.В., Медведев Н.П., Алексеев С.А., Рыбак С.И. Оценка гидрофобных свойств бактериальных клеток по адсорбции на поверхности капель хлороформа // Микробиология. - 2002. - т.71, - №2. - С.237-239). Также было выявлено, что для штаммов с М-морфотипом колоний углеводородокисляющая активность прямо пропорциональна показателю гидрофобности клеток. Для штаммов с S-морфотипом такая деструкционная активность не зависит от показателя гидрофобности. У высокогидрофобных же R-штаммов может наблюдаться обратная зависимость величин гидрофобности и деструкции тяжелых фракций нефти, следовательно, обладающие высоким показателем гидрофобности штаммы с R-морфотипом колоний необходимо проверять на эффективность деградации нефтепродуктов.

Аналогично, был осуществлен отбор аборигенных нефтеокисляющих микроорганизмов, используемых при очистке. Были определены оптимальные условия нанесения биомассы нефтеокисляющих микроорганизмов на носитель-сорбент нефти "Эколан".

Была проведена иммобилизация биомассы клеток отобранного нефтеокисляющего микроорганизма на "Эколан" при различных условиях, влияющих на этот процесс. Для этого были приготовлены 15 колб на 100 мл, в каждую внесли по 50 мл биомассы клеток штамма Rhodococcus erythropolis F1, поместили по 10 г сорбента "Эколан", перемешали и инкубировали, причем в каждой колбе были созданы разные сочетания факторов - концентрации катионов алюминия (внесенного в составе сульфата алюминия трехвалентного 18-водного Al2(SO 4)3*18Н2О при соответствующем перерасчете на массу соли), рН и длительности культивирования. Во всех колбах измерили количество адгезированных на сорбенте клеток (табл.1).

Таблица 1
Адгезия клеток Rhodococcus erythropolis F1 (BKM Ac-2271) на сорбенте "Эколан" при различных условиях
номер опытаусловия иммобилизации адгезия клеток, %
 pH (-lg[H+]) Al3+, мг/л время, ч 
123 45
1 6,7014,85 24,0034,77
25,402,7 1,0024,70
38,002,7 1,009,29
45,4027,00 1,0049,25
58,0027,00 1,0029,21
65,402,7 47,0043,17
78,002,7 47,0012,19
85,4027,00 47,0022,96
98,0027,00 47,0020,21
105,4039,15 1,0064,98
115,4051,3 1,0069,40
125,4063,45 1,0069,91
135,4075,6 1,0069,35
145,4087,75 1,0070,54
155,4099,9 1,0069,90

Наибольшая адгезия для Rhodococcus erythropolis F1 на "Эколан" происходила при концентрациях Al3+ не более 99,9 мг/л, при кислых значениях рН и длительности контакта клеток и сорбента не менее 1 часа (колбы №10-15). Адгезия достигает максимальных значений 69-70% при концентрациях алюминия более 39,15 мг/л.

Как показали результаты апробации и предварительного моделирования в лабораторных условиях, а также анализ литературы, предлагаемый способ очистки нефтяных шламов и загрязненного нефтепродуктами грунта основан на следующих отличиях и преимуществах:

- при использовании сорбента "Эколан" в качестве носителя клеток оправдано использование микроорганизмов с гидрофобной клеточной стенкой, поскольку поверхность сорбента гидрофобна после карбонизации древесины при термообработке;

- гидрофобность клеток обеспечивает начальные стадии их взаимодействия с окисляемым нефтепродуктом, в то же время она определяет негативное воздействие некоторых углеводородных фракций на микроорганизмы, что проявляется в различиях зависимости деструкционной активности от показателя гидрофобности клеток для бактерий с R-, S- и М-морфотипом колоний на плотной питательной среде;

- при значениях рН 7 происходит частичная компенсация отрицательного заряда поверхности носителя и микробных клеток, в результате чего уменьшается их электростатическое отталкивание при адсорбции микроорганизмов;

- присутствие поливалентных катионов алюминия ускоряет начальные стадии адсорбции клеток за счет образования катионных мостиков между отрицательно заряженными группировками на поверхностях носителя и клетки. Также катионы участвуют в экранировании отрицательно заряженных группировок взаимодействующих поверхностей. В результате увеличивается количество иммобилизованных на носителе клеток, достигая значения более 109 кл/г. Это позволяет использовать меньшее количество носителя для иммобилизации клеток и тем самым сделать способ микробиологической очистки более экономичным;

- раствор минерального удобрения, в котором происходит иммобилизация, служит источником биогенных элементов на начальных стадиях биодеградации поллютанта;

- при нанесении клеток на "Эколан" не используются органические добавки - сахароза и др. осмопротекторы, а также дополнительные источники питания для иммобилизованных клеток, с целью предотвращения развития грибной микрофлоры. Единственным источником углерода для микрофлоры являются сорбируемые из грунта или шлама углеводороды;

- сушка отделенного влажного сорбента позволяет удалить микрослой воды, остающийся между клеткой и поверхностью носителя, и сделать адсорбцию тем самым более прочной;

- в нефтезагрязненном грунте носитель сорбирует часть нефтепродуктов, нормализуя тем самым водный и газовый режим окружающего грунта и оптимизируя их как для интродуцированной, так и для аборигенной нефтеокисляющей микрофлоры;

- в случае высокой степени загрязнения подвижная часть нефтяного поллютанта адсорбируется и тем самым фиксируется в зоне биоремедиации, предотвращая заражение прилегающих горизонтов;

- при внесении в нефтезагрязненный песчаный грунт частицы сорбента служат центрами колонизации окружающего субстрата нефтеокисляющей микрофлорой, что было подтверждено высевами на питательные среды;

- благодаря адсорбции в частицах сорбента-носителя части нефтепродуктов-загрязнителей иммобилизованные клетки получают селективное преимущество в снабжении источником углерода и энергии;

- в связи с протективными свойствами иммобилизации в неблагоприятных условиях микробная утилизация углеводородов на частицах носителя происходит более активно, в то время как свободные клетки малоактивны.

Пример 1. Отбирали микроорганизм для иммобилизации из модельной выборки штаммов рабочей коллекции нефтеокисляющих микроорганизмов кафедры генетики и микробиологии Кубанского государственного университета. Все микроорганизмы были способны деградировать нефть. Для всех микроорганизмов определяли показатель гидрофобности клеток и морфотип колоний. Для определения показателя гидрофобности клеток 4 мл бактериальной суспензии встряхивали с 1 мл хлороформа в пробирке объемом 10 мл на орбитальной качалке при 150 об/мин, отстаивали для разделения фаз в вертикальном положении в течение 1 часа. Далее измеряли оптическую плотность бактериальной суспензии и гидрофобность клеток рассчитывали по формуле (1)

где ПГ - показатель гидрофобности (%), ОП 0 - исходная оптическая плотность бактериальной суспензии (условные единицы), ОП1 - оптическая плотность бактериальной суспензии после встряхивания с хлороформом (условные единицы). Для определения морфотипа колоний нефтеокисляющие бактерии выращивали на универсальной плотной питательной среде - питательном агаре (состав (г/л): панкреатический гидролизат рыбной муки 24,0; натрий хлористый 4,0; агар микробиологический 12,0±2,0; рН 7,3±0,2; производство ГНЦПМ г.Оболенск, Россия). Среду стерильно разливали в чашки Петри, посев бактерий на ее поверхность осуществляли методом истощающего штриха. Засеянные чашки Петри инкубировали при комнатной температуре не менее 3 суток. По окончании культивирования визуально оценивали морфотип колоний каждого штамма - R либо S или М-форма. (Е.С.Милько, Н.С.Егоров. Гетерогенность популяции бактерий и процесс диссоциации, М., 1991, 144 с.).

Штаммы ранжировали по показателю гидрофобности (фиг.1). Как обладающий наибольшим показателем гидрофобности определили штамм Rhodococcus sp. J8, имевший R-тип колоний. Обладающим наибольшей гидрофобностью штаммом из числа имеющих S- или М-морфотип был определен Rhodococcus erythropolis F1 (BKM Ac-2271). Низкая деструкция мазута штаммом Rhodococcus sp. J8 по сравнению с Rhodococcus erythropolis F1 (BKM Ac-2271) (табл.2) явилась основанием для отвержения первого из упомянутых. По тем же причинам были отвержены штаммы Dietzia marts B6 и Rhodococcus sp. Z7, имеющие R-морфотип колоний. Вследствие этого для дальнейшей работы выбрали штамм Rhodococcus erythropolis F1 (BKM Ac-2271).

Таблица 2
Свойства клеток штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов из выборки 1, обладающих наибольшим показателем гидрофобности
штаммпоказатель гидрофобности клеток, %морфотип колоний деструкция мазута, %
Rhodococcus sp. J888R 28,09
Dietzia maris В6 41R55,42
Rhodococcus sp. Z733 R57,23
Rhodococcus erythropolis F1 (BKM Ac-2271) 24S/M85,02

Подготовили 5 литров биомассы нефтеокисляющего микроорганизма Rhodococcus erythropolis F1 (BKM Ac-2271), полученной путем выращивания глубинным культивированием. Биомассу подготавливали на основе водного раствора минерального удобрения - аммофоса, взятого в концентрации 2 г/л. рН раствора 5,6. Вносили хлорид алюминия трехвалентного 12-водный в концентрации 0,6327 г/литр для обеспечения адгезии большего количества клеток на носителе. Сорбент "Эколан" в количестве 1 кг и биомассу в количестве 5 литров тщательно перемешивали и инкубировали 1 час, отбрасывали на сито (металлическая сетка с диаметром отверстий 1 мм).

Влажный сорбент с иммобилизованными микроорганизмами размещали тонким слоем на полиэтиленовой пленке и сушили при нормальных условиях до воздушно-сухого состояния. После просушки 1 кг его с концентрацией клеток более 109 кл/г вносили в 1000 кг загрязненного нефтепродуктами грунта, размещенного на бетонной поверхности слоем 0,3 метра. Перемешивали, грунт увлажняли до 60% от предельной влагоемкости, вносили аммофос в количестве 500 г. Очищаемый грунт регулярно (1 раз в 2 недели) перемешивали, влажность и концентрацию биогенных элементов измеряли и поддерживали на начальном уровне. Измеряли концентрацию остаточных нефтепродуктов по истечении полутора и трех месяцев эксперимента. Результаты испытаний приведены на фиг.2. За 3 месяца эксперимента концентрация нефтепродуктов при обработке препаратом снизилась с 23,7 до 4,71 г/кг, степень очистки составила 80,1%.

Пример 2. Отбирали микроорганизм для иммобилизации из модельной выборки штаммов рабочей коллекции нефтеокисляющих микроорганизмов кафедры генетики и микробиологии Кубанского государственного университета. Все микроорганизмы были способны деградировать нефть. Для всех микроорганизмов определяли показатель гидрофобности клеток и морфотип колоний, как описано в примере 1. Штаммы ранжировали по показателю гидрофобности (фиг.3). Наибольшим показателем гидрофобности обладали штаммы, имеющие R-тип колоний - В4, J1, К10, J5. Среди S и М-штаммов наибольшим показателем гидрофобности обладал штамм К2. Наибольшая деструкция мазута среди штаммов В4, J1, К10, J5, К2 отмечена для штамма J5, имеющего R-морфотип колоний (табл.3).

Таблица 3
Свойства клеток штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов из выборки 2, обладающих наибольшим показателем гидрофобности
штаммпоказатель гидрофобности клеток, %морфотип колоний деструкция мазута, %
В4 43R41,07
J138 R44,99
К10 36R 44,55
J535 R53,15
К235S/M 35,11

Штамм J5 использовали для иммобилизации на "Эколане". Для этого в 5 л биомассы, приготовленной на основе водного раствора минерального удобрения - аммофоса, взятого в концентрации 2 г/л, внесли хлорид алюминия трехвалентного 12-водный в концентрации 0,6327 г/литр для обеспечения адгезии большего количества клеток на носителе. Также внесли 1 кг сорбента "Эколан", инкубировали при перемешивании в течение 1 часа. Затем сорбент отбросили на сито и сушили при нормальных условиях до воздушно-сухого состояния.

Способность к деструкции мазута нефтеокисляющим микроорганизмом J5 наряду со способностью к адгезии к сорбенту определяет возможность эффективного использования "Эколана" с иммобилизованной биомассой данного штамма в очистке аналогично примеру 1.

1 кг препарата с концентрацией клеток более 109 кл/г вносили в 1000 кг загрязненного нефтепродуктами грунта, размещенного на бетонной поверхности слоем 0,3 метра. Перемешивали, грунт увлажняли до 60% от предельной влагоемкости, вносили аммофос в количестве 500 г. Очищаемый грунт регулярно (1 раз в 2 недели) перемешивали, влажность и концентрацию биогенных элементов измеряли и поддерживали на начальном уровне. За 3 месяца эксперимента степень очистки составила 80,1%.

Пример 3. В 2 стакана на 400 мл вносили по 200 г смеси нефтешлама с грунтом при содержании нефтепродуктов 98 г/кг, в один добавили 0,2 г сорбента "Эколан" с отобранными и иммобилизованными аналогично примеру 1 в количестве более 109 кл/г сорбента нефтеокисляющими микроорганизмами Rhodococcus erythropolis F1 (BKM Ac-2271). Во второй стакан нефтеокисляющие микроорганизмы не вносили. В оба стакана вносили воду до 60% полной влагоемкости и аммофос в количестве 0,1 г. Очищаемый грунт регулярно перемешивали, влажность и концентрацию биогенных элементов измеряли и поддерживали на начальном уровне. После 6 месяцев очистки степень деструкции углеводородов при их начальной концентрации 98 г/кг составила 55%. В стакане, куда нефтеокисляющие микроорганизмы не вносили, снижение концентрации не превышало 3%.

Таким образом, показана эффективность способа микробиологической очистки загрязненного нефтью и нефтепродуктами грунта и нефтяных шламов, позволяющего расширить сферу применения микробиологического метода ликвидации углеводородных загрязнений.

Практическая апробация разработанного способа очистки проведена в ходе работ по биологической детоксикации нефтезагрязненного грунта и шламов нефтеотделительных установок на территории Краснодарского нефтеперерабатывающего завода.

Применение способа согласно изобретению позволяет осуществлять эффективную очистку нефтезагрязненного грунта и нефтяного шлама.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ очистки нефтяных шламов и загрязненного нефтепродуктами грунта, включающий внесение иммобилизованной на носитель биомассы нефтеокисляющих микроорганизмов с минеральными удобрениями, отличающийся тем, что в качестве носителя биомассы используют сорбент "Эколан", иммобилизацию биомассы, взятой в концентрации не менее 10 г/л асв, осуществляют инкубированием с сорбентом не менее 1 ч в растворе минерального удобрения, взятого в количестве 2-16 г/л, при рН не более 7,0 в присутствии поливалентных катионов алюминия, вносимых в количестве до 100 мг/л, в качестве нефтеокисляющих микроорганизмов выбирают микроорганизмы с наибольшим показателем гидрофобности клеток и определяют их морфотип колоний, если микроорганизмы имеют S- или М-тип колоний, то их используют для иммобилизации на "Эколане", сорбент с иммобилизованными нефтеокисляющими микроорганизмами вносят в очищаемый грунт или шлам в соотношении 1:1000 по массе соответственно, регулярно перемешивают, поддерживая влажность 60% от предельной влагоемкости и внося минеральные удобрения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нефтеокисляющие микроорганизмы выбирают из состава аборигенной нефтеокисляющей микрофлоры очищаемого объекта.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что нефтеокисляющие микроорганизмы выбирают из состава коллекции нефтеокисляющих микроорганизмов.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что минеральные удобрения вносят с учетом потребности нефтеокисляющих микроорганизмов в биогенных элементах.

5. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что катионы алюминия вносят в концентрации 51,3 мг/л в составе соли алюминия.

6. Способ очистки нефтяных шламов и загрязненного нефтепродуктами грунта, включающий внесение иммобилизованной на носитель биомассы нефтеокисляющих микроорганизмов с минеральными удобрениями, отличающийся тем, что в качестве носителя биомассы используют сорбент "Эколан", иммобилизацию биомассы, взятой в концентрации не менее 10 г/л асв, осуществляют инкубированием с сорбентом не менее 1 ч в растворе минерального удобрения, взятого в количестве 2-16 г/л, при рН не более 7,0 в присутствии поливалентных катионов алюминия, вносимых в количестве до 100 мг/л, в качестве нефтеокисляющих микроорганизмов выбирают микроорганизмы с наибольшим показателем гидрофобности клеток и определяют их морфотип колоний, если наибольший показатель гидрофобности клеток имеет микроорганизм с R-типом колоний, то отбирают микроорганизм S- или М-типа колоний, имеющий наибольший показатель гидрофобности клеток, микроорганизмы R-типа и выбранного S- или М-типа колоний исследуют на способность деградировать мазут, из них выбирают микроорганизм, деградирующий мазут в наибольшей степени, иммобилизуют его на "Эколан", сорбент с иммобилизованными нефтеокисляющими микроорганизмами вносят в очищаемый грунт или шлам в соотношении 1:1000 по массе соответственно, регулярно перемешивают, поддерживая влажность 60% от предельной влагоемкости и внося минеральные удобрения.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что нефтеокисляющие микроорганизмы выбирают из состава аборигенной нефтеокисляющей микрофлоры очищаемого объекта.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что нефтеокисляющие микроорганизмы выбирают из состава коллекций нефтеокисляющих микроорганизмов.

9. Способ по п.6, отличающийся тем, что минеральные удобрения вносят с учетом потребности нефтеокисляющих микроорганизмов в биогенных элементах.

10. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что катионы алюминия вносят в концентрации 51,3 мг/л в составе соли алюминия.

www.freepatent.ru

СПОСОБ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧИСТКИ ЕМКОСТЕЙ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Изобретение относится к способам очистки емкостей от нефти и нефтепродуктов, используемых для транспортировки и хранения нефти и нефтепродуктов, и может быть использовано для последующего образования биологических удобрений, образующихся как побочный продукт при микробиологической очистке емкостей от нефти и нефтепродуктов.

Известен способ микробиологической очистки объектов от нефтяных загрязнений (RU 2067993 от 26.01.1993), согласно которому очистка объектов от нефтяных загрязнений включает внесение биомассы сапрофитной бактериальной культуры природного штамма в очищаемый объект, в качестве природного штамма используют Acinetobacter sp.(bicoccum) B-6445, или Rhodococcus sp.S-1213, или Arthrobacter sp.S-1212, при этом соотношение расхода биомассы к нефтяным загрязнениям составляет 1:102-105 в зависимости от условий и степени загрязнения.

Недостатком данного способа является то, что для получения активной биомассы штаммы бактерий выращивают в непрерывном или периодическом режиме на жидкой минеральной среде следующего состава, г/л: Nh5h3PO4 10; К3НРO4 10; MgSO4·7h3O 0,7; ZnSO4 0,0125; FeSO4·7h3O 0,0125; MnSO4·7Н2О 0,0125; сырая нефть или н-парафины 2% (объемн.), а также то, что для наработки бактериальной биомассы требуется оборудование, применяющееся в микробиологической промышленности (производстве пекарских дрожжей, ферментных препаратов, живых вакцин и т.п.).

Известен способ очистки масляного бака (ЕР 1990105 от 12.11.2008), согласно которому система и метод для очистки нефтяных резервуаров включает: биореактор для производства бактериальных культур, содержащих биоэмульгаторы - продукты жизнедеятельности бактерий. В качестве питания бактериальных культур используются кислород воздуха, вода и источники углерода, азота и фосфаты.

Недостатком данного способа является то, что требуется специализированное производство дополнительных бактериальных культур в биореакторах, в которые необходимо дополнительно подавать воздух, азот и фосфаты для поддержания жизнедеятельности бактерий.

Данный способ очистки масляного бака наиболее близок по своей технической сущности к заявленному и принят за прототип.

Техническим результатом данного способа микробиологической очистки емкостей от нефти и нефтепродуктов является полная очистка емкостей от нефти и нефтепродуктов без образования взрывоопасных смесей газов в полости емкости с последующим образованием биологических удобрений, образующихся как побочный продукт.

Поставленная задача решается тем, что согласно заявленному способу микробиологической очистки емкостей от нефти и нефтепродуктов, включающему внесение биомассы в очищаемую емкость, причем биомасса представляет собой раствор активного ила анаэробного происхождения максимальной влажности 91%, соотношения углерод/азот/фосфор 25/1/1, pH 7÷8.5, при этом после внесения биомассы в очищаемую емкость происходит деструкция нефти и нефтепродуктов и последующее дренажирование емкости, после которого раствор активного ила представляет собой биологическое удобрение.

В емкость с остатком нефти или нефтепродуктов добавляется раствор активного ила анаэробного происхождения максимальной влажности 91%, соотношения углерод/азот/фосфор 25/1/1, pH 7÷8,5. В результате микробиологической реакции и активного симбиоза консорциума микроорганизмов, содержащихся в растворе активного ила анаэробного происхождения, происходит деструкция нефти и нефтепродуктов до углерода, азота и их соединений с водородом, которые теряют механическую связь со стенками емкости. По окончании микробиологической активности и полного перехода нефти и нефтепродуктов до углерода, азота и их соединений с водородом производится дренажирование емкости. После дренажирования раствор активного ила представляет собой биологическое удобрение, которое может быть использовано в сельском хозяйстве и на приусадебных участках.

edrid.ru

Способ микробиологический очистки емкостей от нефти и нефтепродуктов

Изобретение относится к способам очистки емкостей от нефти и нефтепродуктов, используемых для транспортировки и хранения нефти и нефтепродуктов, и может быть использовано для последующего образования биологических удобрений, образующихся как побочный продукт при микробиологической очистке емкостей от нефти и нефтепродуктов. Микробиологический способ очистки емкостей от нефти и нефтепродуктов включает внесение биомассы в очищаемую емкость, при этом биомасса представляет собой раствор активного ила анаэробного происхождения максимальной влажности 91%, соотношения углерод/азот/фосфор 25/1/1, рН 7÷8.5, деструкцию нефти и нефтепродуктов и последующее дренажирование емкости. Изобретение позволяет провести полную очистку емкостей от нефти и нефтепродуктов без образования взрывоопасных смесей газов в полости емкости с последующим образованием биологических удобрений, образующихся как побочный продукт.

Изобретение относится к способам очистки емкостей от нефти и нефтепродуктов, используемых для транспортировки и хранения нефти и нефтепродуктов, и может быть использовано для последующего образования биологических удобрений, образующихся как побочный продукт при микробиологической очистке емкостей от нефти и нефтепродуктов.

Известен способ микробиологической очистки объектов от нефтяных загрязнений (RU 2067993 от 26.01.1993), согласно которому очистка объектов от нефтяных загрязнений включает внесение биомассы сапрофитной бактериальной культуры природного штамма в очищаемый объект, в качестве природного штамма используют Acinetobacter sp.(bicoccum) B-6445, или Rhodococcus sp.S-1213, или Arthrobacter sp.S-1212, при этом соотношение расхода биомассы к нефтяным загрязнениям составляет 1:102-105 в зависимости от условий и степени загрязнения.

Недостатком данного способа является то, что для получения активной биомассы штаммы бактерий выращивают в непрерывном или периодическом режиме на жидкой минеральной среде следующего состава, г/л: Nh5h3PO4 10; К3НРO4 10; MgSO4·7h3O 0,7; ZnSO4 0,0125; FeSO4·7h3O 0,0125; MnSO4·7Н2О 0,0125; сырая нефть или н-парафины 2% (объемн.), а также то, что для наработки бактериальной биомассы требуется оборудование, применяющееся в микробиологической промышленности (производстве пекарских дрожжей, ферментных препаратов, живых вакцин и т.п.).

Известен способ очистки масляного бака (ЕР 1990105 от 12.11.2008), согласно которому система и метод для очистки нефтяных резервуаров включает: биореактор для производства бактериальных культур, содержащих биоэмульгаторы - продукты жизнедеятельности бактерий. В качестве питания бактериальных культур используются кислород воздуха, вода и источники углерода, азота и фосфаты.

Недостатком данного способа является то, что требуется специализированное производство дополнительных бактериальных культур в биореакторах, в которые необходимо дополнительно подавать воздух, азот и фосфаты для поддержания жизнедеятельности бактерий.

Данный способ очистки масляного бака наиболее близок по своей технической сущности к заявленному и принят за прототип.

Техническим результатом данного способа микробиологической очистки емкостей от нефти и нефтепродуктов является полная очистка емкостей от нефти и нефтепродуктов без образования взрывоопасных смесей газов в полости емкости с последующим образованием биологических удобрений, образующихся как побочный продукт.

Поставленная задача решается тем, что согласно заявленному способу микробиологической очистки емкостей от нефти и нефтепродуктов, включающему внесение биомассы в очищаемую емкость, причем биомасса представляет собой раствор активного ила анаэробного происхождения максимальной влажности 91%, соотношения углерод/азот/фосфор 25/1/1, pH 7÷8.5, при этом после внесения биомассы в очищаемую емкость происходит деструкция нефти и нефтепродуктов и последующее дренажирование емкости, после которого раствор активного ила представляет собой биологическое удобрение.

В емкость с остатком нефти или нефтепродуктов добавляется раствор активного ила анаэробного происхождения максимальной влажности 91%, соотношения углерод/азот/фосфор 25/1/1, pH 7÷8,5. В результате микробиологической реакции и активного симбиоза консорциума микроорганизмов, содержащихся в растворе активного ила анаэробного происхождения, происходит деструкция нефти и нефтепродуктов до углерода, азота и их соединений с водородом, которые теряют механическую связь со стенками емкости. По окончании микробиологической активности и полного перехода нефти и нефтепродуктов до углерода, азота и их соединений с водородом производится дренажирование емкости. После дренажирования раствор активного ила представляет собой биологическое удобрение, которое может быть использовано в сельском хозяйстве и на приусадебных участках.

bankpatentov.ru